Ķīnas komanda ir izstrādājusi 1,2 μm joslas lieljaudas noskaņojamu Ramana šķiedru lāzeru

Ķīnas komanda ir izstrādājusi 1,2 μm joslas lieljaudas noskaņojamu Ramanšķiedru lāzers

Lāzera avotikas darbojas 1,2 μm joslā, ir daži unikāli pielietojumi fotodinamiskajā terapijā, biomedicīnas diagnostikā un skābekļa noteikšanā. Turklāt tos var izmantot kā sūkņa avotus vidējas infrasarkanās gaismas parametriskai ģenerēšanai un redzamas gaismas ģenerēšanai, dubultojot frekvenci. Lāzeri 1,2 μm joslā ir sasniegti ar dažādiemcietvielu lāzeri, ieskaitotpusvadītāju lāzeri, dimanta Ramana lāzeri un šķiedru lāzeri. Starp šiem trim lāzeriem šķiedru lāzeram ir vienkāršas struktūras priekšrocības, laba stara kvalitāte un elastīga darbība, kas padara to par labāko izvēli 1,2 μm joslas lāzera ģenerēšanai.
Nesen pētnieku grupa, kuru vadīja profesors Pu Zhou Ķīnā, interesējas par lieljaudas šķiedru lāzeriem 1,2 μm diapazonā. Pašreizējā lieljaudas šķiedralāzerigalvenokārt ir ar iterbija leģēti šķiedru lāzeri 1 μm joslā, un maksimālā izejas jauda 1,2 μm diapazonā ir ierobežota līdz 10 W līmenim. Viņu darbs ar nosaukumu “Augstas jaudas noskaņojams Ramana šķiedru lāzers 1,2 μm viļņu joslā” publicēts Frontiers ofOptoelektronika.

Zīm. 1: (a) eksperimentāla iestatīšana lieljaudas noskaņojamam Ramana šķiedras pastiprinātājam un (b) noskaņojamam nejaušam Ramana šķiedras sēklu lāzeram ar 1,2 μm joslu. PDF: ar fosforu leģēta šķiedra; QBH: kvarca beztaras; WDM: viļņu garuma dalīšanas multiplekseris; SFS: superfluorescējošas šķiedras gaismas avots; P1: ports 1; P2: ports 2. P3: norāda portu 3. Avots: Zhang Yang et al., Lieljaudas noskaņojams Ramana šķiedru lāzers 1,2 μm viļņu joslā, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Ideja ir izmantot stimulēto Ramana izkliedes efektu pasīvajā šķiedrā, lai radītu lieljaudas lāzeru 1,2 μm joslā. Stimulētā Ramana izkliede ir trešās kārtas nelineārs efekts, kas pārvērš fotonus garākos viļņu garumos.

2. attēls. Noskaņojami nejauši RFL izejas spektri pie (a) 1065–1074 nm un (b) 1077 nm sūkņa viļņu garumiem (Δλ attiecas uz 3 dB līnijas platumu). Avots: Zhang Yang et al., Lieljaudas noskaņojams Ramana šķiedru lāzers 1,2 μm viļņu joslā, Optoelectronics robežas (2024).
Pētnieki izmantoja stimulēto Ramana izkliedes efektu ar fosforu leģētajā šķiedrā, lai pārveidotu jaudīgu iterbija leģētu šķiedru 1 μm joslā par 1, 2 μm joslu. Ramana signāls ar jaudu līdz 735, 8 W tika iegūts pie 1 252, 7 nm, kas ir lielākā 1, 2 μm joslas šķiedras lāzera izejas jauda, ​​par kuru ziņots līdz šim.

3. attēls: (a) Maksimālā izejas jauda un normalizētais izejas spektrs dažādos signāla viļņu garumos. (b) Pilns izejas spektrs dažādos signāla viļņu garumos, dB (Δλ attiecas uz 3 dB līnijas platumu). Avots: Zhang Yang et al., Lieljaudas noskaņojams Ramana šķiedru lāzers 1,2 μm viļņu joslā, Optoelectronics robežas (2024).

Attēls :4: (a) Spektra un (b) jaudas evolūcijas raksturlielumi lieljaudas noskaņojamam Ramana šķiedras pastiprinātājam pie sūknēšanas viļņa garuma 1074 nm. Avots: Zhang Yang et al., Lieljaudas noskaņojams Ramana šķiedru lāzers 1,2 μm viļņu joslā, Optoelectronics robežas (2024)